JP2000018247A - Variable capillary device for oil static pressure bearing and movement error correcting method utilizing it - Google Patents

Variable capillary device for oil static pressure bearing and movement error correcting method utilizing it

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JP2000018247A JP10181214A JP18121498A JP2000018247A JP 2000018247 A JP2000018247 A JP 2000018247A JP 10181214 A JP10181214 A JP 10181214A JP 18121498 A JP18121498 A JP 18121498A JP 2000018247 A JP2000018247 A JP 2000018247A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow a capillary conpensating element to be variable set in order to impart the rigidity to an oil static pressure bearing. SOLUTION: This device is made in a cylindrical form, and furnished with the upper side and the lower side structures, and a leaf spring inserted in the middle part. Between the center part of the upper side structure and the leaf spring, a minute interval is formed, which plays the role of a capillary. As the correcting method, a pair of oil static pressure bearings where a pair of variable capillary devices 402 and 404 is connected respectively is set at one side, while a pair of oil static pressure bearings where a pair of fixed capillary devices 702 and 704 is connected is set at the other side, and a stage to find the gains of the pair of variable capillary devices 402 and 404; a stage to transfer the table 810, and to measure the error displacement; and the stage to apply the correcting voltage to the movable capillary devices 402 and 404 while the table is transferred; are included. This device and the movement error correcting method make a capillary conpensating element variable set to impart a rigidity to the oil static pressure bearings, and can correct the relative displacement correspondent to the movement error at the positions of a spindle or a transfer table by utilizing the resistance variation of the conpensating element.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は油静圧軸受けに関す
るものとして、より詳細には油静圧軸受けのポケット圧
力を調節することにより多様の超精密計測装備及び超精
密計測装備及び工作機械の動作中に発生する運動誤差を
補正できる油静圧軸受け用毛細管装置及びそれを利用し
た運動誤差補正方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrostatic bearing, and more particularly, to various kinds of ultra-precision measuring equipment, ultra-precision measuring equipment and operation of a machine tool by adjusting a pocket pressure of the hydrostatic bearing. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capillary device for a hydrostatic bearing capable of correcting a motion error generated therein and a motion error correction method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】油静圧軸受けは非接触式軸受けとして、
空気、潤滑オイルなどの流体をその内部に案内し前記流
体の排出を制限することにより支持力を保有する。前記
油静圧軸受けは対面する物体との間に形成される油膜の
平均化効果により主軸シャフトまたは案内レールに沿っ
て伝達される低周波の誤差成分を減少させ高減衰特性に
より高周波の振動まで減衰させることにより精密工作機
械用主軸や移送テーブルに適合して各種精密研削機用主
軸と案内面及び超精密工作機械の案内面等に主に使用さ
れる。
2. Description of the Related Art Hydrostatic bearings are non-contact type bearings.
A fluid, such as air or lubricating oil, is guided into the interior to restrict the discharge of the fluid, thereby retaining a supporting force. The hydrostatic bearing reduces the low-frequency error component transmitted along the main shaft or the guide rail by the averaging effect of the oil film formed between the facing object and the high-damping characteristic to attenuate the high-frequency vibration. It is adapted to the main spindle and transfer table for precision machine tools, and is mainly used for the main spindle and guide surface for various precision grinding machines and the guide surface of ultra-precision machine tools.

【0003】図1は油静圧軸受け100の原理及び等価
電気回路を示している。軸受け100が設置されたテー
ブルは案内面120に沿って直線運動する。前記テーブ
ルはその上面に形成されたポケット130から噴射され
る高圧状態の薄い油膜により案内面120から所定間隔
を維持する。工作機械の移送テーブルには多数のポケッ
トが形成されることができるが、前記多数個のポケット
からの流体の流入は前記テーブルに印加される荷重によ
りそれぞれ適切な圧力を前記案内面に印加できるように
調節される。前記断面パッド形の場合、軸受けギャップ
hは数学式1のように、テーブルに加えられる荷重(テ
ーブルの自重含み)Wの和が油静圧潤滑により案内面と
テーブルとの間に形成される圧力Pを軸受けの全体面積
Aに対して積分した値と同じであるという原理から算出
される。すなわち、
FIG. 1 shows the principle of a hydrostatic bearing 100 and an equivalent electric circuit. The table on which the bearing 100 is installed moves linearly along the guide surface 120. The table maintains a predetermined distance from the guide surface 120 by a high-pressure thin oil film sprayed from a pocket 130 formed on an upper surface of the table. A plurality of pockets may be formed in the transfer table of the machine tool, and the inflow of fluid from the plurality of pockets may apply an appropriate pressure to the guide surface according to a load applied to the table. Is adjusted to In the case of the pad-shaped section, the bearing gap h is, as shown in the mathematical formula 1, the sum of the load W (including the table's own weight) W applied to the table and the pressure formed between the guide surface and the table by hydrostatic pressure lubrication. It is calculated from the principle that P is the same as the value obtained by integrating P with respect to the entire area A of the bearing. That is,

【数1】 ここで(Equation 1) here

【数2】 は軸受け全体面積に対するポケット面積の比による無次
元面積及び無次元油量係数、PS は潤滑流体供給装置
の供給圧力、Pr はポケット圧力であり、kc は軸受け
に剛性を与えるために使用される毛細管の毛細管係数を
意味する。
(Equation 2) The ratio by dimensionless area and dimensionless oil amount coefficient of the pocket area to total area bearing, P S is the supply pressure, P r of the lubricating fluid supply device is a pocket pressure, k c is used to provide rigidity to the bearing Means the capillary coefficient of the capillary used.

【数3】 は前記ポケット面積の比が大きいほどその値が増加す
る。
(Equation 3) The value increases as the ratio of the pocket area increases.

【0004】一方、前記油静圧軸受けは摩擦が小さく平
均化効果による高精密度を維持するという長所を有して
いるが、剛性が低い短所がある。油静圧軸受けの剛性を
高めるためには、軸受けギャップを最小化することが効
率的である。また、最小の軸受けギャップを満足させる
ための軸受けを最適設計するためには、前記軸受けギャ
ップにより前記軸受け内部に流入される流体の量を制限
する必要がある。
On the other hand, the hydrostatic bearing has an advantage that the friction is small and high precision is maintained by an averaging effect, but it has a disadvantage of low rigidity. In order to increase the rigidity of the hydrostatic bearing, it is efficient to minimize the bearing gap. In addition, in order to optimally design a bearing that satisfies the minimum bearing gap, it is necessary to limit the amount of fluid flowing into the bearing by the bearing gap.

【0005】しかし、前記軸受けギャップを減少させる
ためには、軸受けの加工精密度を高くしなければならな
い。それで、前記軸受けギャップを減らす方法として軸
受けの剛性を改善するのに制限がある。前記制限を克服
するために、多様の可変メカニズムが提示された。
[0005] However, in order to reduce the bearing gap, the machining precision of the bearing must be increased. Therefore, there is a limitation in improving the rigidity of the bearing as a method of reducing the bearing gap. To overcome the limitations, various variable mechanisms have been proposed.

【0006】前記のようなメカニズムの一例として、ダ
イアフラム方式可変制限軸受け200,250を図2及
び図3に示す。図2及び図3を参照すると、軸受け面2
10,260は弾性変形可能のダイアフラムでなされ
る。軸受け面210,260の様子は軸受け200,2
50に印加される荷重変化による軸受け面210,26
0に作用する圧力変化により変形される。それで、高い
剛性が成就される。特に、図3に示したメカニズムでは
ダイアフラム260の内周面はOリング270により弾
性支持される。ダイアフラム260の後面の圧力はハウ
ジングの中央に形成された小さい孔290を通して軸受
け面260に作用する圧力により変化する。それで、前
記ダイアフラムの様子は荷重の変化により敏感に変化す
る。
FIGS. 2 and 3 show diaphragm type variable limiting bearings 200 and 250 as an example of such a mechanism. 2 and 3, the bearing surface 2
Reference numerals 10 and 260 denote elastically deformable diaphragms. The state of the bearing surfaces 210 and 260 is the bearing 200 and 2
Bearing surfaces 210 and 26 due to a change in load applied to
It is deformed by a pressure change acting on zero. Thus, high rigidity is achieved. In particular, in the mechanism shown in FIG. 3, the inner peripheral surface of the diaphragm 260 is elastically supported by the O-ring 270. The pressure on the rear surface of the diaphragm 260 is changed by the pressure acting on the bearing surface 260 through a small hole 290 formed in the center of the housing. Thus, the state of the diaphragm changes sensitively with the change in load.

【0007】前述したダイアフラム式可変制限メカニズ
ムが適切な軸受け条件に使用されると、高い軸受け剛性
を得ることができる。しかし、前述したダイアフラム式
可変制限メカニズムは次のような短所を有する。(1)
前記軸受け面が変形されなければならないためにその応
用が制限される。(2)前記ダイアフラムが大きく変形
されたときにはポケットが形成される。従って、前記ダ
イアフラムは空気の圧縮により自振することができる。
(3)前記ダイアフラムを加工することが易しくない。
加工精密度により軸受け特性が変化されることにより前
記ダイアフラムの寿命に影響を及ぼす。
When the above-mentioned diaphragm type variable limiting mechanism is used under appropriate bearing conditions, high bearing rigidity can be obtained. However, the diaphragm type variable limiting mechanism has the following disadvantages. (1)
Its application is limited because the bearing surface has to be deformed. (2) When the diaphragm is largely deformed, a pocket is formed. Accordingly, the diaphragm can vibrate by compression of air.
(3) It is not easy to process the diaphragm.
The life of the diaphragm is affected by changing the bearing characteristics depending on the processing precision.

【0008】一方、油静圧軸受けを利用した主軸やテー
ブルの製作のためには、主軸である場合、シャフトの震
源度及び円筒度などの加工精密度、移送テーブルの場
合、最小限二つの案内レールに対してそれぞれの進直
度、平面度、直角度及び二つのレールの相対的平行度、
直角度などの加工精密度を得なければならないために油
膜の平均化効果を期待してもサブミクロンオーダの運動
精密度を達成することが易しくない。また、このような
加工誤差に基づく運動誤差は幾何学的な形状に依存する
ために周辺装置を高精密化するとしても前記運動誤差を
補正することは難しい。
On the other hand, in order to manufacture a spindle or a table using a hydrostatic bearing, when the spindle is a spindle, machining precision such as the epicenter and cylindricity of the shaft is required, and in the case of a transfer table, at least two guides are used. The straightness, flatness, squareness and relative parallelism of the two rails with respect to the rails,
Since it is necessary to obtain machining precision such as perpendicularity, it is not easy to achieve submicron motion precision even if an oil film averaging effect is expected. Further, since the motion error based on such a machining error depends on the geometrical shape, it is difficult to correct the motion error even if the peripheral device is refined.

【0009】従来には三つの方式の補正が提示された。
一つ、毛細管またはオリフィスが固定された値の抵抗に
使われる固定補正がある。二つ、可変補正はダイアフラ
ム及びバルブを利用してポケット抵抗に反比例する流動
を形成させることにより、前記固定補正装置で形成させ
られる圧力差よりさらに大きい圧力差を成就する。しか
し、前述した二つの補正方式すべてが前記軸受けギャッ
プにそれぞれの装置があわせられなければならない。
Conventionally, three types of correction have been proposed.
First, there is a fixed correction used for a fixed value resistor where the capillary or orifice is fixed. Second, the variable compensation uses a diaphragm and a valve to form a flow that is inversely proportional to the pocket resistance, thereby achieving a pressure difference greater than the pressure difference created by the fixed compensation device. However, all of the two correction schemes described above require that each device be adapted to the bearing gap.

【0010】軸受けの性能を改善させるためにより小さ
い軸受けギャップが要求され、前記補正装置が手動チュ
ーニングを必要とするために製造誤差が発生して前記二
つの補正方式の使用をより難しくする。また、3軸を有
する工作機械はほぼ36個の軸受けポケットを必要とす
るために労働力の消費が大変大きい。
[0010] Smaller bearing gaps are required to improve the performance of the bearing and the compensator requires manual tuning, resulting in manufacturing errors and making the two compensation schemes more difficult to use. In addition, a machine tool having three axes requires almost 36 bearing pockets, so that labor consumption is very large.

【0011】3番目の補正方式はいわゆる自己補正とし
て、この方式は軸受けギャップの変化を使用してポケッ
ト内への流体流動の変化を自体的に許可する。前記自己
補正方式では軸受け面で軸受け面に線形グルーブを形成
する方法をとりスピンドルに主に応用される。しかし、
前記自己補正方式はその経済性面で優れた効果を示さな
かったが、これはその流動パターンを定量的に分析する
ことが難しく、特に前記線形グルーブ端部の付近での流
動を判断することが難しいために結果的に不適切な抵抗
設計が生じて結局前記補正装置の手動チューニングを必
要とする。また、前記のような線形グルーブを採用した
自己補正ユニットは実際的に前記グルーブが適切に形成
できない構造には使われない短所がある。
A third type of correction is so-called self-correction, which uses changes in the bearing gap to itself permit changes in fluid flow into the pocket. In the self-correction method, a method of forming a linear groove on a bearing surface by a bearing surface is mainly applied to a spindle. But,
Although the self-correction method did not show an excellent effect in terms of economy, it is difficult to quantitatively analyze the flow pattern, and it is particularly difficult to determine the flow near the end of the linear groove. Difficulty results in improper resistor design, which eventually requires manual tuning of the corrector. In addition, the self-correction unit using the linear groove as described above has a disadvantage that it cannot be used in a structure in which the groove cannot be formed properly.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は以上
のような従来技術の問題点を解決するためのものであ
り、本発明の第1の目的は油静圧軸受けに剛性を与える
ために設置される毛細管補償要素を可変化できる可変毛
細管装置を提供することにある。また、前記可変毛細管
装置を利用して主軸または移送テーブルの各位置での運
動誤差量に相応する相対変位を補償要素の抵抗変化を利
用して補正することができる可変毛細管装置を利用した
運動誤差補正方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and a first object of the present invention is to provide a hydrostatic bearing with rigidity. An object of the present invention is to provide a variable capillary device capable of changing a capillary compensation element to be installed. Also, a motion error using a variable capillary device capable of correcting a relative displacement corresponding to a motion error amount at each position of a main shaft or a transfer table using the variable capillary device using a resistance change of a compensation element. It is to provide a correction method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記第1目的を達成する
ための本発明は、ベースプレートと、前記ベースプレー
トの上面に結合される中空形の第1シリンダ部材と、前
記第1シリンダ部材の上部に結合され流体の流動を案内
するための第1手段と、前記第1シリンダ部材と前記第
1手段との間に設置されその様子が変化されることによ
り前記第1手段内に流入される前記流体の量を調節する
ための第2手段と、前記第2手段の様子を変化させるた
めの第3手段を具備することを特徴とする可変毛細管装
置を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the first object, the present invention provides a base plate, a hollow first cylinder member connected to an upper surface of the base plate, and an upper part of the first cylinder member. A first means for guiding the flow of the fluid, the fluid being provided between the first cylinder member and the first means, the fluid being introduced into the first means by changing its state; And a third means for changing the state of the second means.

【0014】本発明の望ましい一実施例によると、前記
第1手段は前記第1シリンダ部材の外径と同じ外径を有
してその底面が開放された中空形の第2シリンダ部材を
含み、前記第2シリンダ部材の上部には前記流体をその
内部に導入するための第1開口部が形成され、その内径
のサイズが前記第1開口部のサイズとほぼ同じ環状ガイ
ドが前記第2シリンダ部材と一体で前記第1開口部から
下方向に延長され前記第1開口部を通して流入される前
記流体を前記第2シリンダ部材の下部に案内し、前記第
2シリンダ部材の一側には前記流入された流体を外部に
排出させるための第2開口部が形成される。
According to a preferred embodiment of the present invention, the first means includes a hollow second cylinder member having the same outer diameter as the first cylinder member and having an open bottom surface. A first opening for introducing the fluid into the second cylinder member is formed at an upper portion of the second cylinder member, and an annular guide having an inner diameter substantially equal to the size of the first opening is formed in the second cylinder member. The fluid, which extends downward from the first opening integrally with the first opening and guides the fluid flowing through the first opening to a lower portion of the second cylinder member, flows into one side of the second cylinder member. A second opening for discharging the discharged fluid to the outside is formed.

【0015】一方、前記第1及び第2開口部は,その内
周面が雌ネジ処理されそれぞれ流体供給源と連結される
第1パイプ及び油静圧軸受けと連結される第2パイプの
雄ネジ部と噛合されることにより前記流体供給源及び前
記油静圧軸受けと連結される。
On the other hand, the first and second openings are internally threaded, and are internally threaded. The first and second pipes are connected to a fluid supply source and the second pipe is connected to a hydrostatic bearing. The fluid supply source and the hydrostatic pressure bearing are connected to each other by being meshed with the portion.

【0016】本発明の望ましい一実施例によると、前記
第2手段は円形の板スプリングとして、そのサイズが前
記第1及び第2シリンダ部材の外径と同じであり、前記
第1及び第2シリンダ部材間に圧入設置され、その底面
から印加される力によりその上方向に曲がる程度が変化
されることにより、その上面と前記環状ガイドの下端部
との間に形成される毛細管の間隔が変化されることによ
り前記第2シリンダ部材に流入される前記流体の量が調
節されるようにする。
According to a preferred embodiment of the present invention, the second means is a circular leaf spring, the size of which is the same as the outer diameter of the first and second cylinder members; The space between the capillaries formed between the upper surface and the lower end of the annular guide is changed by press-fitting the members and changing the degree of upward bending by the force applied from the bottom surface. Accordingly, the amount of the fluid flowing into the second cylinder member is adjusted.

【0017】本発明の望ましい一実施例によると、前記
第3手段は前記第1シリンダ部材内にその上端が前記板
スプリングの底面と接触されるように設置される圧電素
子であり、それに印加される電圧により前記圧電素子の
上端が上方向からの変位が変化され前記毛細管の間隔を
変化させる。
According to a preferred embodiment of the present invention, the third means is a piezoelectric element installed in the first cylinder member such that an upper end thereof is in contact with a bottom surface of the leaf spring, and the third means is applied to the piezoelectric element. The displacement of the upper end of the piezoelectric element from above is changed by the applied voltage to change the distance between the capillaries.

【0018】前記圧電素子に印加される電圧が大きくな
ると、前記圧電素子の上端は上方向に移動され、それに
より前記毛細管の間隔が小さくなることにより前記第2
シリンダ部材内に流入される前記流体の量が減り、反対
に前記圧電素子に印加される電圧が小さくなると前記圧
電素子の上端は下方向に移動され、それにより前記毛細
管の間隔が大きくなることにより前記第2シリンダ部材
内に流入される前記流体の量が増加する。
When the voltage applied to the piezoelectric element is increased, the upper end of the piezoelectric element is moved upward, whereby the distance between the capillaries is reduced, so that the second position is reduced.
When the amount of the fluid flowing into the cylinder member decreases, and conversely, when the voltage applied to the piezoelectric element decreases, the upper end of the piezoelectric element moves downward, thereby increasing the gap between the capillaries. The amount of the fluid flowing into the second cylinder member increases.

【0019】本発明の望ましい一実施例によると、前記
第1シリンダ部材の底壁には調整ネジが設置されそれを
調節して前記圧電素子の全体的上下方向位置を調節する
ことにより前記毛細管の初期間隔をセッティングする。
According to a preferred embodiment of the present invention, an adjusting screw is provided on a bottom wall of the first cylinder member, and the adjusting screw is adjusted to adjust the overall vertical position of the piezoelectric element, thereby adjusting the position of the capillary. Set the initial interval.

【0020】前記第2目的を達成するための本発明によ
る、流体供給源にその各入口が連結された第1及び第2
可変毛細管装置、第1及び第2固定毛細管の各出口とそ
のそれぞれのポケットが連通された第1、第2、第3及
び第4油静圧軸受けを利用して、互いに平行におかれた
第1及び第2ガイドレールに前記第1及び第2ガイドレ
ールが延長された第1方向に移動自在に結合されたテー
ブルの運動誤差を補正する方法において、(1)前記テ
ーブル底面部の前記第1ガイドレールの垂直面と対面す
る第1面の第1側に前記第1油静圧軸受けを設置する段
階と、(2)前記テーブル底面部の第1面の前記第1側
と前記第1方向に所定間隔離隔された第2側に前記第2
油静圧軸受けを設置する段階と、(3)前記テーブル底
面部の前記第2ガイドレールの垂直面と対面する第2面
の、前記第1面の前記第1側と前記第1方向と直交する
第2方向に並んだ位置の第3側に前記第3油静圧軸受け
を設置する段階と、(4)前記テーブル底面部の前記第
2面の、前記第1面の前記第2側と前記第2方向に並ん
だ第4側に前記第4油静圧軸受けを設置する段階と、
(5)前記第1及び第2可変毛細管装置に段階的に漸増
する電圧を印加して各段階での前記テーブルの第2方向
への変位を測定する段階と、(6)前記第1及び第2可
変毛細管装置に印加される電圧とそれによる前記テーブ
ルの前記第2方向への変位間の関係を算出することによ
り前記第1及び第2可変毛細管装置の第1及び第2利得
を求める段階と、(7)前記第1及び第2可変毛細管装
置に電圧を印加しない状態で前記テーブルを前記第1方
向に移送させ前記テーブルの前記第2方向への、前記テ
ーブル及び前記第1及び第2ガイドレールの進直度及び
平行度の誤差に基づく誤差変位を測定する段階と、
(8)前記テーブルが前記第1方向に移送される間、前
記誤差変位を相殺させることができるように、前記段階
(6)から求めた前記第1及び第2利得により前記第1
及び第2可変毛細管装置に前記変化する誤差変位に相応
して変化する補正電圧を印加する段階を含む。
According to the present invention, there is provided a fluid supply source having first and second inlets connected thereto.
The first, second, third and fourth hydrostatic bearings in which the outlets of the variable capillary device, the first and second fixed capillaries and their respective pockets are communicated, are placed in parallel with each other. A method for correcting a motion error of a table in which first and second guide rails are extended and movably connected in a first direction to first and second guide rails, wherein: Installing the first hydrostatic bearing on a first side of a first surface facing the vertical surface of the guide rail; and (2) the first side of the first surface of the table bottom portion and the first direction. The second side is separated from the second side by a predetermined distance.
Installing a hydrostatic pressure bearing; and (3) a second surface of the table bottom surface facing the vertical surface of the second guide rail, which is orthogonal to the first side of the first surface and the first direction. Installing the third hydrostatic bearing on a third side at a position aligned in the second direction, and (4) connecting the second side of the second surface of the table bottom surface to the second side of the first surface. Installing the fourth hydrostatic bearing on a fourth side arranged in the second direction;
(5) applying a stepwise increasing voltage to the first and second variable capillary devices to measure the displacement of the table in the second direction at each stage; and (6) the first and second variable capillary devices. Determining the first and second gains of the first and second variable capillary devices by calculating the relationship between the voltage applied to the two variable capillary devices and the resulting displacement of the table in the second direction; (7) transferring the table in the first direction without applying a voltage to the first and second variable capillary devices, and moving the table and the first and second guides in the second direction of the table; Measuring an error displacement based on the error of the straightness and parallelism of the rail;
(8) The first and second gains obtained from the step (6) are used to cancel the error displacement while the table is moved in the first direction.
And applying a correction voltage that changes according to the changing error displacement to the second variable capillary device.

【0021】本発明の望ましい一実施例によると、段階
(5)において、前記テーブルの前記第2方向への変位
は前記テーブルの前記第1面の前記だい1側と前記第2
方向に並んだ第1位置、、前記テーブルの前記第1面の
前記第1側と前記第2方向に並んだ第1位置、前記テー
ブルの前記第1面の前記第2側と前記第2方向に並んだ
第2位置及び前記第1及び第2位置の中央に位置した第
3位置でそれぞれ測定される。
According to a preferred embodiment of the present invention, in the step (5), the displacement of the table in the second direction includes the first side of the first surface of the table and the second side of the second surface.
A first position aligned in a direction, a first position of the table on the first surface and a first position aligned in a second direction, a table on the first surface on the second side and the second direction. Are measured at a second position and a third position located at the center of the first and second positions, respectively.

【0022】段階(5)において、前記第1及び第2可
変毛細管装置内に設置された第1及び第2圧電素子に前
記漸増する電圧を印加して、前記第1及び第2可変毛細
管装置内に形成され前記第1及び第2可変毛細管装置出
口に排出される流体の量を調節するための第1及び第2
毛細管の間隔を調節することにより前記第1及び第2油
静圧軸受けの各ポケット圧力を変化させ前記テーブルの
前記第2方向への位置を変化させる。
In the step (5), the gradually increasing voltage is applied to the first and second piezoelectric elements installed in the first and second variable capillary devices, so that the first and second variable capillary devices have the same structure. And a first and a second for adjusting the amount of fluid discharged to the first and second variable capillary device outlets.
The position of the table in the second direction is changed by changing the pocket pressure of the first and second hydrostatic bearings by adjusting the interval between the capillaries.

【0023】一方、段階(6)において、前記第1及び
第2利得は前記第1及び第2可変毛細管装置に対して前
記電圧と変位との関係をほぼ線形化させることにより求
める。
On the other hand, in the step (6), the first and second gains are obtained by making the relationship between the voltage and the displacement substantially linear for the first and second variable capillary devices.

【0024】段階(7)において、前記誤差変位は反復
性を有することにより、前記テーブルの前記第1方向へ
の移送時、前記第1及び第2可変毛細管装置に印加され
る電圧が特定される。
In the step (7), the voltage applied to the first and second variable capillary devices when the table is moved in the first direction is specified because the error displacement has repetitiveness. .

【0025】本発明の望ましい一実施例によると、前記
第1及び第2可変毛細管装置はそれぞれ前記誤差変位を
相殺させることができる最大変位量を有する第1及び第
2圧電素子を具備する。前記誤差変位は前記第1方向へ
の前記テーブル及び前記第1及び第2ガイドレールの進
直度エラー及び、前記第1及び第2方向と直交する垂直
した方向に対する回転エラーを含み、前記進直度エラ
ー,回転エラーは前記求められた前記第1及び第2可変
毛細管装置の前記第1及び第2利得により前記第1及び
第2可変毛細管装置に印加する電圧を異なるようにする
ことで同時に補正される。
According to a preferred embodiment of the present invention, the first and second variable capillary devices each include first and second piezoelectric elements having a maximum displacement amount capable of canceling the error displacement. The error displacement includes a straightness error of the table and the first and second guide rails in the first direction, and a rotation error in a vertical direction orthogonal to the first and second directions. The degree error and the rotation error are simultaneously corrected by making the voltages applied to the first and second variable capillary devices different according to the obtained first and second gains of the first and second variable capillary devices. Is done.

【0026】[0026]

【作用】このような構成を有する本発明による油静圧軸
受け用可変毛細管装置及びそれを利用した運動誤差補正
方法は油静圧軸受けに剛性を与えるために設置される毛
細管補償要素を可変化させ主軸または移送テーブルの各
位置での運動誤差量に相応する相対変位を補償要素の抵
抗変化を利用して補正することができる。
The variable capillary device for an hydrostatic pressure bearing according to the present invention and the method of correcting a motion error using the same according to the present invention vary the capillary compensating element installed to provide rigidity to the hydrostatic pressure bearing. The relative displacement corresponding to the amount of motion error at each position of the main shaft or the transfer table can be corrected using the resistance change of the compensation element.

【0027】以上のような本発明の目的と別の特徴及び
長所などは次ぎに参照する本発明のいくつかの好適な実
施例に対する以下の説明から明確になるであろう。
The above objects and other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of some preferred embodiments of the present invention to which reference is now made.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の好適な実施例による油静圧軸受け500用可変毛細管
装置400及び可変毛細管装置400の動作原理をより
詳細に説明する。図4及び図5には本発明の望ましい一
実施例による油静圧軸受け用可変毛細管装置400及び
その動作原理が示されている。図4及び5を参照する
と、可変毛細管装置400は円形のベースプレート41
0、ベースプレート410の上面に結合される中空形の
第1シリンダ部材420、第1シリンダ部材420の上
部に結合され、流体供給源Psから所静圧力で供給され
る流体の流動を案内するために、本発明の望ましい一実
施例によると、第1シリンダ部材420の外径と同じ外
径を有してその底面が開放された中空形の第2シリンダ
部材440、第1シリンダ部材440との間に設置され
その様子が変化されることにより第2シリンダ部材44
0内に流入される前記流体の量を調節するための円形の
板スプリング430及び板スプリング430の様子を変
化させるために第1シリンダ部材420内にその上端が
板スプリング430の底面と接触されるように設置され
る圧電素子450を備える。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A variable capillary device 400 for a hydrostatic bearing 500 according to a preferred embodiment of the present invention and the operation principle of the variable capillary device 400 will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. FIGS. 4 and 5 show a variable capillary device 400 for a hydrostatic bearing according to a preferred embodiment of the present invention, and its operating principle. Referring to FIGS. 4 and 5, the variable capillary device 400 includes a circular base plate 41.
0, a hollow first cylinder member 420 coupled to an upper surface of the base plate 410, coupled to an upper portion of the first cylinder member 420, for guiding the flow of fluid supplied at a static pressure from the fluid supply source Ps. According to a preferred embodiment of the present invention, between the first cylinder member 440 and the hollow second cylinder member 440 having the same outer diameter as the first cylinder member 420 and having an open bottom surface. And the state of the second cylinder member 44 is changed.
The upper end of the circular plate spring 430 contacts the bottom surface of the plate spring 430 in the first cylinder member 420 to change the state of the circular plate spring 430 for adjusting the amount of the fluid flowing into the first cylinder member 420. The piezoelectric element 450 is installed as follows.

【0029】第2シリンダ部材440の上部には前記流
体をその内部に導入するための第1開口部470が形成
される。第1開口部470を通して流入される前記流体
を第2シリンダ部材440の下部に案内するためにその
内径のサイズが第1開口部470のサイズとほぼ同じ環
状ガイド480が第2シリンダ部材440と一体で第1
開口部470から下方向に延長されなければならない。
本発明の望ましい実施例によると、環状ガイド480の
下端部は板スプリング430の上面と微細間隔hを有す
る毛細管432を形成する。本発明の望ましい一実施例
によると、微細間隔hは数十ミクロン程度の大きさを有
する。
A first opening 470 for introducing the fluid into the second cylinder member 440 is formed at an upper portion of the second cylinder member 440. In order to guide the fluid flowing through the first opening 470 to the lower portion of the second cylinder member 440, an annular guide 480 having an inner diameter substantially equal to the size of the first opening 470 is integrated with the second cylinder member 440. First
It must extend downward from the opening 470.
According to the preferred embodiment of the present invention, the lower end of the annular guide 480 forms a capillary 432 having a fine distance h with the upper surface of the leaf spring 430. According to a preferred embodiment of the present invention, the fine gap h has a size on the order of tens of microns.

【0030】第1シリンダ部材420内に設置された圧
電素子450に印加される電圧により圧電素子450の
上端が上方向への変位が変化され毛細管432の間隔h
を変化させる。板スプリング430のサイズは第1及び
第2シリンダ部材420,440の外径と同じく、第1
及び第2シリンダ部材420,440との間に押入設置
され、その底面から印加される力によりその上方向に曲
がる程度が変化されることにより、その上面と環状ガイ
ド480の下端部との間に形成される毛細管432の間
隔hが変化されることにより第2シリンダ部材440に
流入される前記流体の量が調節されるようにする。
The upper end of the piezoelectric element 450 is displaced upward by the voltage applied to the piezoelectric element 450 installed in the first cylinder member 420, and the distance h between the capillaries 432 is changed.
To change. The size of the leaf spring 430 is the same as the outer diameter of the first and second cylinder members 420 and 440, and
And between the upper surface and the lower end of the annular guide 480 by being inserted between the upper surface and the lower end of the annular guide 480 by being pushed into the space between the upper surface and the second cylinder members 420 and 440. The amount of the fluid flowing into the second cylinder member 440 is adjusted by changing the distance h between the capillaries 432 to be formed.

【0031】すなわち、圧電素子450に印加される電
圧が大きくなると圧電素子450の上端は上方向に移動
され、それにより毛細管432の間隔hが小さくなるこ
とにより第2シリンダ部材440内に流入される前記流
体の量が減り、反対に圧電素子450に印加される電圧
が小さくなると圧電素子450の上端は下方向に移動さ
れ、それにより毛細管432の間隔が大きくなることに
より第2シリンダ部材440内に流入される前記流体の
量が増加する。
That is, when the voltage applied to the piezoelectric element 450 is increased, the upper end of the piezoelectric element 450 is moved upward, whereby the distance h between the capillaries 432 is reduced, so that the capillary 432 flows into the second cylinder member 440. When the amount of the fluid decreases and, conversely, the voltage applied to the piezoelectric element 450 decreases, the upper end of the piezoelectric element 450 moves downward, thereby increasing the interval between the capillaries 432, thereby causing the capillary 432 to move into the second cylinder member 440. The amount of the fluid flowing in increases.

【0032】一方、本発明の望ましい実施例によると、
第1シリンダ部材420の底壁には調整ネジ460が設
置される。調整ネジ460を調節して圧電素子450の
全体的上下方向位置を調節することにより毛細管432
の初期間隔hiをセッティングする。
On the other hand, according to a preferred embodiment of the present invention,
An adjusting screw 460 is installed on the bottom wall of the first cylinder member 420. By adjusting the adjustment screw 460 to adjust the overall vertical position of the piezoelectric element 450, the capillary 432 can be adjusted.
The initial interval hi is set.

【0033】第2シリンダ部材440の一側には前記流
入された流体を外部に排出させるための第2開口部49
0が形成される。一方、第1及び第2開口部470、4
90はその内周面が雌ネジ処理されそれぞれ流体供給源
Psと連結される第1パイプ472及び油静圧軸受け5
00と連結される第2パイプ492の雄ネジ部と噛合さ
れることにより流体供給源Ps及び油静圧軸受け500
と連通される。
One side of the second cylinder member 440 has a second opening 49 for discharging the inflowing fluid to the outside.
0 is formed. On the other hand, the first and second openings 470, 4
Reference numeral 90 denotes a first pipe 472 and an hydrostatic bearing 5 whose inner peripheral surfaces are internally threaded and connected to the fluid supply source Ps, respectively.
The fluid supply source Ps and the hydrostatic pressure bearing 500 are engaged with the external thread portion of the second pipe 492 connected to
Is communicated with.

【0034】一方、図5には可変毛細管装置400を利
用して移送テーブルの運動誤差を補正する原理の一例を
示す。図5を参照すると、油静圧軸受け500の上側パ
ッド510には可変毛細管装置400が下側パッド52
0には一般的な固定毛細管700が連結される。この状
態でΔhだけ油静圧軸受け500を変位させる必要があ
る場合、圧電素子450に所定電圧を加えると毛細管4
32の間隔hが減少し、これにより抵抗が増加され上側
パッド510内のポケット圧力が瞬間的に減少する。こ
のとき、上下側パッド510,520が移送レール60
0に印加する圧力分布の積分により形成される力は互い
に同じでなければならないためにこれのために上側パッ
ド510のポケット圧力が上昇されるように上側パッド
510はΔhだけ下方向に変位する。このような原理を
利用して圧電素子450に加える印加電圧とテーブル
(図示せず)の変位量を予め求めておくと圧電素子45
0の最大変位量内で発生する前記テーブルの運動誤差の
補正は可能になる。
On the other hand, FIG. 5 shows an example of the principle of correcting the movement error of the transfer table using the variable capillary device 400. Referring to FIG. 5, a variable capillary device 400 is attached to an upper pad 510 of an hydrostatic pressure bearing 500 by a lower pad 52.
0 is connected to a general fixed capillary 700. In this state, when it is necessary to displace the hydrostatic bearing 500 by Δh, when a predetermined voltage is applied to the piezoelectric element 450, the capillary 4
32, the spacing h is reduced, which increases the resistance and instantaneously reduces the pocket pressure in the upper pad 510. At this time, the upper and lower pads 510 and 520 are
Since the forces formed by the integration of the pressure distribution applied to zero must be the same, the upper pad 510 is displaced downward by Δh so that the pocket pressure of the upper pad 510 is increased. If the applied voltage to be applied to the piezoelectric element 450 and the amount of displacement of a table (not shown) are determined in advance using such a principle, the piezoelectric element 45
The motion error of the table occurring within the maximum displacement amount of 0 can be corrected.

【0035】図6(a)は供給圧力100N/cm3 で可
変毛細管装置400が連結されているパッド510側の
テーブル面のD/Aコンバータ800(図7に示す)の
1V/step入力に対する応答変位を測定したもので
あり、テーブルの応答変位は入力値を適切に追従してお
り、D/Aコンバータに対する応答利得(gain)は0.5
5μm/Vであることを示している。図6(b)は固定
毛細管700が連結されている反対側パッド520側で
の応答変位を測定したものであり図6(a)と同じ量の
変位を示しており前記テーブルの弾性変形による影響は
ほとんどないことが確認できる。図6(c)及び図6
(d)はそのときの両側パッド510,520のポケッ
ト圧力変化を測定したものであり、毛細管432間隔h
の変化をポケット圧力がうまく追従されていることを確
認できる。これにより、両側ポケット圧力の新しい平行
位置にテーブルが移動していることが確認できる。
FIG. 6A shows a response to a 1 V / step input of a D / A converter 800 (shown in FIG. 7) on the table surface on the pad 510 side to which the variable capillary device 400 is connected at a supply pressure of 100 N / cm 3 . The response displacement of the table appropriately follows the input value, and the response gain (gain) for the D / A converter is 0.5.
It shows that it is 5 μm / V. FIG. 6B shows the response displacement measured on the opposite pad 520 to which the fixed capillary 700 is connected, and shows the same amount of displacement as in FIG. 6A. Can be confirmed that there is almost no. FIG. 6C and FIG.
(D) shows the change in the pocket pressure of both pads 510 and 520 at that time.
Can be confirmed that the pocket pressure is well followed. Thereby, it can be confirmed that the table has moved to the new parallel position of the both-side pocket pressure.

【0036】以下、本発明の望ましい実施例による可変
毛細管装置400を利用した油静圧テーブルの運動誤差
補正方法を添付した図面を参照して詳細に記述する。図
7及び8に油静圧テーブル810の運動誤差補正のため
の実験装置900及び実験用油静圧テーブル810の構
造を示す。図7及び8を参照すると、油静圧テーブル8
10は両面パッド方式であり、流体供給源Psにその各
入口が連結された第1及び第2毛細管装置402,40
4、第1及び第2固定毛細管702,704の各出口と
そのそれぞれのポケットが連通された第1、第2、第3
及び第4油静圧軸受けが設置され、互いに平行におかれ
た第1及び第2ガイドレール910,912と第1及び
第2ガイドレール910,912が延長された第1方向
Xに移動可能に結合される。
Hereinafter, a method of correcting a motion error of a hydrostatic table using a variable capillary device 400 according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIGS. 7 and 8 show the structures of an experimental device 900 and an experimental hydraulic static pressure table 810 for correcting a motion error of the hydraulic static pressure table 810. FIG. Referring to FIGS. 7 and 8, the hydrostatic pressure table 8
Numeral 10 denotes a double-sided pad system, in which first and second capillary devices 402 and 40 each having an inlet connected to a fluid supply source Ps.
4. First, second, and third ports in which respective outlets of the first and second fixed capillaries 702 and 704 communicate with their respective pockets.
And a fourth hydraulic static pressure bearing are installed so that the first and second guide rails 910 and 912 and the first and second guide rails 910 and 912 which are parallel to each other are movable in a first direction X which is extended. Be combined.

【0037】図10を参照すると、油静圧テーブル81
0は次のように設置される。(1)テーブル810の底
面部の第1ガイドレール910の垂直面と対面する第1
面812の第1側812aに第1油静圧軸受け840を
設置する(ステップS1)。(2)テーブル810の底
面部の第1面812の第1側812aと第1方向Xに所
定間隔離隔された第2側812bに第2油静圧軸受け8
42を設置する(ステップS2)。(3)テーブル81
0の底面部の第2ガイドレール912の垂直面と対面す
る第2面814の、第1面812の第1側812aと第
1方向Xと直交する第2方向Yに並んだ位置の第3側8
14aに第3油静圧軸受け850を設置する(ステップ
S3)。(4)テーブル810の底面部の第2面814
の、第1面812の第2側812bと第2方向Yに並ん
だ第4側814bに第4油静圧軸受け(図示せず)を設
置する(ステップS4)。
Referring to FIG. 10, the hydrostatic pressure table 81
0 is set as follows. (1) A first surface of the bottom surface of the table 810 facing the vertical surface of the first guide rail 910.
The first hydrostatic bearing 840 is installed on the first side 812a of the surface 812 (step S1). (2) A second hydrostatic bearing 8 is provided on a second side 812b of the bottom surface of the table 810, which is separated from the first side 812a of the first surface 812 by a predetermined distance in the first direction X.
42 is installed (step S2). (3) Table 81
The third surface 814 of the second surface 814 facing the vertical surface of the second guide rail 912 on the bottom surface of the first surface 812 is aligned with the first side 812a of the first surface 812 in the second direction Y orthogonal to the first direction X. Side 8
The third hydrostatic bearing 850 is installed at 14a (step S3). (4) Second surface 814 on the bottom surface of table 810
A fourth hydrostatic bearing (not shown) is installed on the fourth side 814b of the first surface 812 aligned with the second side 812b of the first surface 812 in the second direction Y (step S4).

【0038】テーブル810はボールスクリュー920
とACサーボモータ998及びDSPモーションコント
ローラ996により駆動される。二つの可変毛細管装置
402,404を利用してテーブル810に直線変位及
び角変位を与えるためには第1及び第2可変毛細管装置
402,404の利得値、すなわちテーブル変位/D/
Aコンバータ入力電圧を実験的に予め求める必要があ
る。これのために(5)第1及び第2可変毛細管装置4
02,404に段階的に漸増する電圧を印加して各段階
でのテーブル810の第2方向Yへの変位を測定する
(ステップS5)。(6)第1及び第2可変毛細管装置
402,404に印加される電圧とそれによるテーブル
810の第2方向Yへの変位間の関係を算出することに
より第1及び第2可変毛細管装置402,404の第1
及び第2利得を求める(ステップS6)。
The table 810 has a ball screw 920
And an AC servomotor 998 and a DSP motion controller 996. In order to apply linear displacement and angular displacement to the table 810 using the two variable capillary devices 402 and 404, the gain value of the first and second variable capillary devices 402 and 404, that is, table displacement / D /
It is necessary to experimentally obtain the A converter input voltage in advance. For this, (5) the first and second variable capillary devices 4
A voltage that gradually increases in steps 02 and 404 is applied to measure the displacement of the table 810 in the second direction Y at each step (step S5). (6) By calculating the relationship between the voltage applied to the first and second variable capillary devices 402 and 404 and the resulting displacement of the table 810 in the second direction Y, the first and second variable capillary devices 402 and 404 are calculated. First of 404
And a second gain (step S6).

【0039】このとき、本発明の望ましい実施例による
と、図7に示すようにステップS5において、テーブル
810の第2方向Yへの変位はテーブル810の第1面
812の第1側812aと第2方向Yに並んだ第1位
置、テーブル810の第1面812の第2側812bと
第2方向Yに並んだ第2位置及び第1及び第2位置の中
央に位置した第3位置でそれぞれ測定される。
At this time, according to a preferred embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, in step S5, the displacement of the table 810 in the second direction Y is equal to the first side 812a of the first surface 812 of the table 810, as shown in FIG. A first position aligned in the two directions Y, a second position aligned in the second direction Y with the second side 812b of the first surface 812 of the table 810, and a third position positioned in the center of the first and second positions, respectively. Measured.

【0040】第1及び第2可変毛細管装置402,40
4内に設置された第1及び第2圧電素子402a,40
4aに前記漸増する電圧を印加して、第1及び第2可変
毛細管装置402,404内に形成され第1及び第2可
変毛細管装置出口402b,404bに排出される流体
の量を調節するための第1及び第2毛細管402c,4
04cの間隔を調節することにより第1及び第2油静圧
軸受けの各ポケット圧力を変化させテーブル810の第
2方向Yへの位置を変化させるようになる。第1及び第
2可変毛細管装置402,404それぞれに対して前記
電圧と変位との関係をほぼ線形化させることにより求め
る。
First and second variable capillary devices 402 and 40
And the first and second piezoelectric elements 402a, 40
4a for controlling the amount of fluid formed in the first and second variable capillary devices 402 and 404 and discharged to the first and second variable capillary device outlets 402b and 404b by applying the gradually increasing voltage to 4a. First and second capillaries 402c, 4
By adjusting the interval of 04c, the respective pocket pressures of the first and second hydrostatic bearings are changed to change the position of the table 810 in the second direction Y. The relationship between the voltage and the displacement for each of the first and second variable capillary devices 402 and 404 is obtained by substantially linearizing the relationship.

【0041】このとき、テーブル810の水平方向変位
は容量形センサ988を利用して測定する。その後、前
記補正方法は後で述べる段階を具える。(7)第1及び
第2可変毛細管装置402,404に電圧を印加しない
状態でテーブル810を第1方向Xに移送させテーブル
810の第2方向Yへの、テーブル810及び第1及び
第2ガイドレール910,912の進直度及び平行度の
誤差に基づく誤差変位を測定する(ステップS7)。
(8)テーブル810が第1方向Xに移送される間、前
記誤差変位を相殺させることができるように、前記段階
(6)から求めた前記第1及び第2利得により第1及び
第2可変毛細管装置402,404に前記変化する誤差
変位に相応して変化する補正電圧を印加する(ステップ
S8)。
At this time, the horizontal displacement of the table 810 is measured using the capacitive sensor 988. Thereafter, the correction method includes the steps described below. (7) The table 810 is moved in the first direction X without applying a voltage to the first and second variable capillary devices 402 and 404, and the table 810 and the first and second guides are moved in the second direction Y of the table 810. The error displacement based on the errors of the straightness and parallelism of the rails 910 and 912 is measured (step S7).
(8) While the table 810 is moved in the first direction X, the first and second variable values can be offset by the first and second gains obtained from the step (6) so as to cancel the error displacement. A correction voltage that changes in accordance with the changing error displacement is applied to the capillary devices 402 and 404 (step S8).

【0042】ステップS7において、前記誤差変位は反
復性を有することにより、テーブル810の第1方向X
への移送時、第1及び第2可変毛細管装置402,40
4に印加される電圧が特定される。
In step S7, the error displacement has a repeatability, so that the first direction X
At the time of transfer to the first and second variable capillary devices 402 and 40
The voltage applied to 4 is specified.

【0043】本発明の望ましい実施例によると、第1及
び第2可変毛細管装置402,404はそれぞれ前記誤
差変位を相殺させることができる最大変位量を有する第
1及び第2圧電素子402a,404aを具備すること
ができる。
According to a preferred embodiment of the present invention, the first and second variable capillary devices 402 and 404 respectively include first and second piezoelectric elements 402a and 404a having a maximum displacement amount capable of canceling the error displacement. Can be provided.

【0044】前記誤差変位は第1方向Xへのテーブル8
10及び第1及び第2ガイドレール910,912の進
直度エラー及び第1及び第2方向X,Yと直交する垂直
の方向に対する回転エラーを含み、前記進直度及び回転
エラーは前記求められた第1及び第2可変毛細管装置4
02,404の前記第1及び第2利得により第1及び第
2可変毛細管装置402,404に印加する電圧を異な
るようにすることで同時に補正される。
The error displacement is calculated by moving the table 8 in the first direction X.
10 and a straightness error of the first and second guide rails 910 and 912 and a rotation error in a vertical direction orthogonal to the first and second directions X and Y, and the straightness and the rotation error are obtained by the above-mentioned calculation. First and second variable capillary devices 4
The first and second gains 02 and 404 make the voltages applied to the first and second variable capillary devices 402 and 404 different from each other, so that they are corrected simultaneously.

【0045】図9(a)は油静圧テーブル810の水平
方向直線運動誤差及び角運動誤差をそれぞれ5回反復測
定して示したものである。運動距離200mmに対して
進直度2.21μm、角運動程度1.4arcsecを示して
おり、反面、図9(b)は前記可変毛細管装置を利用し
たときの運動程度を示したものである。前記可変毛細管
装置を利用した運動誤差補正方法を適用して直線運動誤
差と角運動誤差を同時に補正した結果、前記直線運動誤
差は補正してない状態の略1/10である0.25μm
で、角運動誤差は補正してない状態の略1/3である
0.4arcsecで改善され油静圧テーブル810の誤差補
正に大変効果的であることが確認できる。
FIG. 9A shows the horizontal linear motion error and the angular motion error of the hydrostatic pressure table 810, each of which is repeatedly measured five times. It shows a linearity of 2.21 μm and a degree of angular movement of 1.4 arcsec for a movement distance of 200 mm. On the other hand, FIG. 9B shows the degree of movement when the variable capillary device is used. As a result of simultaneously correcting the linear motion error and the angular motion error by applying the motion error correction method using the variable capillary device, the linear motion error is approximately 1/10 of the uncorrected state, 0.25 μm.
Thus, it can be confirmed that the angular motion error is improved at 0.4 arcsec, which is approximately 1/3 of the uncorrected state, and is very effective in correcting the error of the hydrostatic pressure table 810.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上で説明したように、本発明による油
静圧軸受け用可変毛細管装置及びそれを利用した運動誤
差補正方法は油静圧軸受けに剛性を与えるために設置さ
れる毛細管補償要素を可変化させ主軸または移送テーブ
ルの各位置での運動誤差量に相応する相対変位を補償要
素の抵抗変化を利用して補正することができる。
As described above, the variable capillary device for an hydrostatic bearing according to the present invention and the method of correcting a motion error using the same include a capillary compensating element installed for providing rigidity to the hydrostatic bearing. It is possible to correct the relative displacement corresponding to the amount of motion error at each position of the spindle or the transfer table by using the resistance change of the compensation element.

【0047】本発明を実施例によって詳細に説明した
が、本発明は実施例によって限定されず、本発明が属す
る技術分野において通常の知識を有するものであれば本
発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正また
は変更できるであろう。
Although the present invention has been described in detail with reference to embodiments, the present invention is not limited to the embodiments, and any person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs may depart from the spirit and spirit of the present invention. Rather, the invention could be modified or changed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】一般的な断面パッド形油静圧軸受け装置の動作
原理及び等価電気回路を示す概略図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an operation principle and an equivalent electric circuit of a general pad-shaped hydrostatic bearing device having a cross section.

【図2】従来技術によるダイアフラム式油静圧軸受け装
置を示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a diaphragm type hydrostatic bearing device according to the related art.

【図3】従来技術によるダイアフラム式油静圧軸受け装
置を示す断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a diaphragm type hydrostatic bearing device according to the related art.

【図4】本発明の望ましい一実施例による可変毛細管装
置の斜視図。
FIG. 4 is a perspective view of a variable capillary device according to a preferred embodiment of the present invention;

【図5】本発明の望ましい一実施例による可変毛細管装
置を利用した油静圧テーブルの運動誤差補正原理を説明
するための概略図。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a principle of correcting a motion error of a hydrostatic table using a variable capillary device according to a preferred embodiment of the present invention.

【図6】aは本発明の望ましい一実施例による可変毛細
管装置にステップ電圧を入力した場合のその変位及びポ
ケット圧力を示すグラフ。bは本発明の望ましい一実施
例による可変毛細管装置にステップ電圧を入力した場合
のその変位及びポケット圧力を示すグラフ。cは本発明
の望ましい一実施例による可変毛細管装置にステップ電
圧を入力した場合のその変位及びポケット圧力を示すグ
ラフ。dは本発明の望ましい一実施例による可変毛細管
装置にステップ電圧を入力した場合のその変位及びポケ
ット圧力を示すグラフ。
FIG. 6A is a graph showing a displacement and a pocket pressure when a step voltage is input to a variable capillary device according to a preferred embodiment of the present invention. 4B is a graph showing a displacement and a pocket pressure when a step voltage is input to the variable capillary device according to a preferred embodiment of the present invention. c is a graph showing the displacement and pocket pressure when a step voltage is input to the variable capillary device according to a preferred embodiment of the present invention. 4D is a graph showing a displacement and a pocket pressure when a step voltage is input to the variable capillary device according to a preferred embodiment of the present invention.

【図7】本発明の望ましい一実施例による可変毛細管装
置を利用した油静圧テーブルの進直度及び角運動誤差を
同時に補正するための実験装置を示す概略図。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an experimental apparatus for simultaneously correcting the linearity and angular motion error of a hydrostatic table using a variable capillary device according to a preferred embodiment of the present invention.

【図8】図7に示した油静圧テーブルの構造を示す断面
図。
FIG. 8 is a sectional view showing the structure of the hydrostatic table shown in FIG. 7;

【図9】aは図7に示した実験装置を利用した油静圧テ
ーブルの進直度及び角運動誤差の補正結果を示すグラ
フ。bは図7に示した実験装置を利用した油静圧テーブ
ルの進直度及び角運動誤差の補正結果を示すグラフ。
9A is a graph showing a correction result of a linearity and an angular motion error of the hydrostatic pressure table using the experimental apparatus shown in FIG. 7; 8B is a graph showing correction results of the linearity and angular motion error of the hydrostatic table using the experimental apparatus shown in FIG.

【図10】本発明の望ましい一実施例による可変毛細管
装置を利用した油静圧テーブルの進直度及び角運動誤差
を同時に補正するための方法を説明する流れ図。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for simultaneously correcting a linearity and an angular motion error of a hydrostatic table using a variable capillary device according to a preferred embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

402,404…第1及び第2可変毛細管装置 402a,404a…第1及び第2圧電素子 402c,404c…第1及び第2毛細管 810…油静圧テーブル 702,704…第1及び第2固定毛細管 h…軸受けギャップ Pr…ポケット圧力 402, 404: first and second variable capillary devices 402a, 404a: first and second piezoelectric elements 402c, 404c: first and second capillaries 810: hydraulic static pressure tables 702, 704: first and second fixed capillaries h: Bearing gap Pr: Pocket pressure

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年10月5日(1999.10.
5)
[Submission date] October 5, 1999 (1999.10.
5)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0008[Correction target item name] 0008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0008】一方、油静圧軸受けを利用した主軸やテー
ブルの製作のためには、主軸である場合、シャフトの震
源度及び円筒度などの加工精密度、移送テーブルの場
合、最小限二つの案内レールに対してそれぞれの真直
、平面度、直角度及び二つのレールの相対的平行度、
直角度などの加工精密度を得なければならないために油
膜の平均化効果を期待してもサブミクロンオーダの運動
精密度を達成することが易しくない。また、このような
加工誤差に基づく運動誤差は幾何学的な形状に依存する
ために周辺装置を高精密化するとしても前記運動誤差を
補正することは難しい。
On the other hand, in order to manufacture a spindle or a table using a hydrostatic bearing, when the spindle is a spindle, machining precision such as the epicenter and cylindricity of the shaft is required, and in the case of a transfer table, at least two guides are used. Each straight against the rail
Degree , flatness, squareness and relative parallelism of the two rails,
Since it is necessary to obtain machining precision such as perpendicularity, it is not easy to achieve submicron motion precision even if an oil film averaging effect is expected. Further, since the motion error based on such a machining error depends on the geometrical shape, it is difficult to correct the motion error even if the peripheral device is refined.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0020[Correction target item name] 0020

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0020】前記第2目的を達成するための本発明によ
る、流体供給源にその各入口が連結された第1及び第2
可変毛細管装置、第1及び第2固定毛細管の各出口とそ
のそれぞれのポケットが連通された第1、第2、第3及
び第4油静圧軸受けを利用して、互いに平行におかれた
第1及び第2ガイドレールに前記第1及び第2ガイドレ
ールが延長された第1方向に移動自在に結合されたテー
ブルの運動誤差を補正する方法において、(1)前記テ
ーブル底面部の前記第1ガイドレールの垂直面と対面す
る第1面の第1側に前記第1油静圧軸受けを設置する段
階と、(2)前記テーブル底面部の第1面の前記第1側
と前記第1方向に所定間隔離隔された第2側に前記第2
油静圧軸受けを設置する段階と、(3)前記テーブル底
面部の前記第2ガイドレールの垂直面と対面する第2面
の、前記第1面の前記第1側と前記第1方向と直交する
第2方向に並んだ位置の第3側に前記第3油静圧軸受け
を設置する段階と、(4)前記テーブル底面部の前記第
2面の、前記第1面の前記第2側と前記第2方向に並ん
だ第4側に前記第4油静圧軸受けを設置する段階と、
(5)前記第1及び第2可変毛細管装置に段階的に漸増
する電圧を印加して各段階での前記テーブルの第2方向
への変位を測定する段階と、(6)前記第1及び第2可
変毛細管装置に印加される電圧とそれによる前記テーブ
ルの前記第2方向への変位間の関係を算出することによ
り前記第1及び第2可変毛細管装置の第1及び第2利得
を求める段階と、(7)前記第1及び第2可変毛細管装
置に電圧を印加しない状態で前記テーブルを前記第1方
向に移送させ前記テーブルの前記第2方向への、前記テ
ーブル及び前記第1及び第2ガイドレールの真直度及び
平行度の誤差に基づく誤差変位を測定する段階と、
(8)前記テーブルが前記第1方向に移送される間、前
記誤差変位を相殺させることができるように、前記段階
(6)から求めた前記第1及び第2利得により前記第1
及び第2可変毛細管装置に前記変化する誤差変位に相応
して変化する補正電圧を印加する段階を含む。
According to the present invention, there is provided a fluid supply source having first and second inlets connected thereto.
The first, second, third and fourth hydrostatic bearings in which the outlets of the variable capillary device, the first and second fixed capillaries and their respective pockets are communicated, are placed in parallel with each other. A method for correcting a motion error of a table in which first and second guide rails are extended and movably connected in a first direction to first and second guide rails, wherein: Installing the first hydrostatic bearing on a first side of a first surface facing the vertical surface of the guide rail; and (2) the first side of the first surface of the table bottom portion and the first direction. The second side is separated from the second side by a predetermined distance.
Installing a hydrostatic pressure bearing; and (3) a second surface of the table bottom surface facing the vertical surface of the second guide rail, which is orthogonal to the first side of the first surface and the first direction. Installing the third hydrostatic bearing on a third side at a position aligned in the second direction, and (4) connecting the second side of the second surface of the table bottom surface to the second side of the first surface. Installing the fourth hydrostatic bearing on a fourth side arranged in the second direction;
(5) applying a stepwise increasing voltage to the first and second variable capillary devices to measure the displacement of the table in the second direction at each stage; and (6) the first and second variable capillary devices. Determining the first and second gains of the first and second variable capillary devices by calculating the relationship between the voltage applied to the two variable capillary devices and the resulting displacement of the table in the second direction; (7) transferring the table in the first direction without applying a voltage to the first and second variable capillary devices, and moving the table and the first and second guides in the second direction of the table; Measuring an error displacement based on errors in straightness and parallelism of the rail;
(8) The first and second gains obtained from the step (6) are used to cancel the error displacement while the table is moved in the first direction.
And applying a correction voltage that changes according to the changing error displacement to the second variable capillary device.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0025[Correction target item name] 0025

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0025】本発明の望ましい一実施例によると、前記
第1及び第2可変毛細管装置はそれぞれ前記誤差変位を
相殺させることができる最大変位量を有する第1及び第
2圧電素子を具備する。前記誤差変位は前記第1方向へ
の前記テーブル及び前記第1及び第2ガイドレールの
直度エラー及び、前記第1及び第2方向と直交する垂直
した方向に対する回転エラーを含み、前記真直度エラ
ー,回転エラーは前記求められた前記第1及び第2可変
毛細管装置の前記第1及び第2利得により前記第1及び
第2可変毛細管装置に印加する電圧を異なるようにする
ことで同時に補正される。
According to a preferred embodiment of the present invention, the first and second variable capillary devices each include first and second piezoelectric elements having a maximum displacement amount capable of canceling the error displacement. The error displacement is the true position of the table and the first and second guide rails in the first direction.
A straightness error and a rotation error in a vertical direction orthogonal to the first and second directions, wherein the straightness error and the rotation error are determined by the first and second variable capillary devices. The voltages are applied to the first and second variable capillary devices differently according to the first and second gains, so that they are simultaneously corrected.

フロントページの続き Fターム(参考) 3C048 BB12 CC07 DD01 3J011 KA07 MA24 3J102 AA02 BA14 CA11 CA31 EA03 EA07 EA10 EA30 EB03 GA01Continued on the front page F term (reference) 3C048 BB12 CC07 DD01 3J011 KA07 MA24 3J102 AA02 BA14 CA11 CA31 EA03 EA07 EA10 EA30 EB03 GA01

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベースプレートと、 前記ベースプレートの上面に結合される中空形の第1シ
リンダ部材と、 前記第1シリンダ部材の上部に結合され流体の流動を案
内するための第1手段と、 前記第1シリンダ部材と前記第1手段との間に設置さ
れ,その様子が変化されることにより前記第1手段内に
流入される前記流体の量を調節するための第2手段と、
及び前記第2手段の様子を変化させるための第3手段と
を具備することを特徴とする可変毛細管装置。
A first cylinder member coupled to an upper surface of the base plate; a first means coupled to an upper portion of the first cylinder member for guiding fluid flow; A second means installed between the first cylinder member and the first means for adjusting the amount of the fluid flowing into the first means by changing its state;
And a third means for changing the state of the second means.
【請求項2】 前記第1手段は,前記第1シリンダ部材
の外径と同じ外径を有してその底面が開放された中空形
の第2シリンダ部材を含み、 前記第2シリンダ部材の上部には,前記流体をその内部
に導入するための第1開口部が形成され、 その内径のサイズが前記第1開口部のサイズとほぼ同じ
環状ガイドが前記第2シリンダ部材と一体で前記第1開
口部から下方向に延長され前記第1開口部を通して流入
される前記流体を前記第2シリンダ部材の下部に案内
し、 前記第2シリンダ部材の一側には前記流入された流体を
外部に排出させるための第2開口部が形成され、 前記第1及び第2開口部はその内周面が雌ネジ処理され
それぞれ流体供給源と連結される第1パイプ及び油静圧
軸受けと連結される第2パイプの雄ネジ部と噛合される
ことにより前記流体供給源及び前記油静圧軸受けと連通
される,ことを特徴とする請求項1に記載の可変毛細管
装置。
2. The first means includes a hollow second cylinder member having the same outer diameter as the first cylinder member and having an open bottom surface, and an upper portion of the second cylinder member. Has a first opening for introducing the fluid therein, and an annular guide having an inner diameter substantially equal to the size of the first opening is formed integrally with the second cylinder member. The fluid that extends downward from the opening and flows in through the first opening is guided to a lower portion of the second cylinder member, and the fluid that flows in is discharged to one side of the second cylinder member. The first and second openings are internally threaded, and the first and second openings are connected to a first pipe and a hydrostatic bearing which are respectively connected to a fluid supply source. To be engaged with the external thread of two pipes Variable capillary device of claim 1, further wherein in fluid supply source and communicating with said oil hydrostatic bearings, it is characterized.
【請求項3】 前記第2手段は,円形の板スプリングと
して、そのサイズが前記第1及び第2シリンダ部材の外
径と同じであり、前記第1及び第2シリンダ部材間に圧
入設置され、その底面から印加される力によりその上方
向に曲がる程度が変化されることにより、その上縁と前
記環状ガイドの下端部との間に形成される毛細管の間隔
が変化されることにより前記第2シリンダ部材に流入さ
れる前記流体の量が調節されるようにする,ことを特徴
とする請求項2に記載の可変毛細管装置。
3. The second means is a circular leaf spring having the same size as the outer diameter of the first and second cylinder members, and is press-fitted between the first and second cylinder members. By changing the degree of the upward bending by the force applied from the bottom surface, the distance between the capillary formed between the upper edge thereof and the lower end portion of the annular guide is changed, so that the second space is formed. The variable capillary device according to claim 2, wherein an amount of the fluid flowing into the cylinder member is adjusted.
【請求項4】 前記第3手段は,前記第1シリンダ部材
内にその上端が前記板スプリングの底面と接触されるよ
うに設置される圧電素子であり、それに印加される電圧
により前記圧電素子の上端が上方向からの変位が変化さ
れ前記毛細管の間隔を変化させ、前記圧電素子に印加さ
れる電圧が大きくなると、前記圧電素子の上端は上方向
に移動され、それにより前記毛細管の間隔が小さくなる
ことにより前記第2シリンダ部材内に流入される前記流
体の量が減り、反対に前記圧電素子に印加される電圧が
小さくなると前記圧電素子の上端は下方向に移動され、
それにより前記毛細管の間隔が大きくなることにより前
記第2シリンダ部材内に流入される前記流体の量が増加
する,ことを特徴とする請求項3に記載の可変毛細管装
置。
4. The piezoelectric device according to claim 1, wherein the third means is a piezoelectric element installed in the first cylinder member such that an upper end thereof is in contact with a bottom surface of the leaf spring. When the upper end is displaced from above to change the gap between the capillaries and the voltage applied to the piezoelectric element is increased, the upper end of the piezoelectric element is moved upward, whereby the gap between the capillaries is reduced. As a result, the amount of the fluid flowing into the second cylinder member decreases, and conversely, when the voltage applied to the piezoelectric element decreases, the upper end of the piezoelectric element moves downward,
4. The variable capillary device according to claim 3, wherein an amount of the fluid flowing into the second cylinder member is increased by increasing a distance between the capillaries. 5.
【請求項5】 前記第1シリンダ部材の底壁には調整ネ
ジが設置され、それを調節して前記圧電素子の全体的な
上下方向位置を調節することにより前記毛細管の初期間
隔をセッティングする,ことを特徴とする請求項4に記
載の可変毛細管装置。
5. An adjusting screw is provided on a bottom wall of the first cylinder member to adjust an overall vertical position of the piezoelectric element to set an initial gap between the capillaries. The variable capillary device according to claim 4, wherein:
【請求項6】 流体供給源にその各入口が連結された第
1及び第2可変毛細管装置、第1及び第2固定毛細管の
各出口とそのそれぞれのポケットが連通された第1、第
2、第3及び第4油静圧軸受けを利用して、互いに平行
におかれた第1及び第2ガイドレールに前記第1及び第
2ガイドレールが延長された第1方向に移動自在に結合
されたテーブルの運動誤差を補正する方法において、 (1)前記テーブル底面部の前記第1ガイドレールの垂
直面と対面する第1面の第1側に前記第1油静圧軸受け
を設置する段階と、 (2)前記テーブル底面部の第1面の前記第1側と前記
第1方向に所定間隔離隔された第2側に前記第2油静圧
軸受けを設置する段階と、 (3)前記テーブル底面部の前記第2ガイドレールの垂
直面と対面する第2面の、前記第1面の前記第1側と前
記第1方向と直交する第2方向に並んだ位置の第3側に
前記第3油静圧軸受けを設置する段階と、 (4)前記テーブル底面部の前記第2面の、前記第1面
の前記第2側と前記第2方向に並んだ第4側に前記第4
油静圧軸受けを設置する段階と、 (5)前記第1及び第2可変毛細管装置に段階的に漸増
する電圧を印加して各段階での前記テーブルの第2方向
への変位を測定する段階と、 (6)前記第1及び第2可変毛細管装置に印加される電
圧と,それによる前記テーブルの前記第2方向への変位
間の関係を算出することにより前記第1及び第2可変毛
細管装置の第1及び第2利得を求める段階と、 (7)前記第1及び第2可変毛細管装置に電圧を印加し
ない状態で前記テーブルを前記第1方向に移送させ,前
記テーブルの前記第2方向への前記テーブル及び前記第
1及び第2ガイドレールの進直度及び平行度の誤差に基
づく誤差変位を測定する段階と、 (8)前記テーブルが前記第1方向に移送される間、前
記誤差変位を相殺させることができるように、前記段階
(6)から求めた前記第1及び第2利得により前記第1
及び第2可変毛細管装置に前記変化する誤差変位に相応
して変化する補正電圧を印加する段階を含む,ことを特
徴とする可変毛細管装置を利用した運動誤差補正方法。
6. A first and a second variable capillary device each having an inlet connected to a fluid supply source, and a first, a second, and a second, each having an outlet of the first and second fixed capillaries communicating with a respective pocket thereof. Utilizing third and fourth hydrostatic bearings, the first and second guide rails are movably coupled to the first and second guide rails extending in parallel in the first direction. (1) installing the first hydrostatic bearing on a first side of a first surface of the bottom surface of the table facing a vertical surface of the first guide rail; (2) installing the second hydrostatic bearing on a second side of the first surface of the table bottom that is separated from the first side by a predetermined distance in the first direction; and (3) the table bottom. Front of a second surface of the portion facing the vertical surface of the second guide rail Installing the third hydrostatic bearing on a third side of the first surface that is aligned with the first side and a second direction orthogonal to the first direction; and (4) the bottom surface of the table. The fourth side of the second surface is aligned with the second side of the first surface and a fourth side aligned in the second direction.
Installing a hydrostatic bearing; and (5) applying a stepwise increasing voltage to the first and second variable capillary devices and measuring the displacement of the table in the second direction at each step. (6) calculating the relationship between the voltages applied to the first and second variable capillary devices and the resulting displacement of the table in the second direction, by calculating the relationship between the first and second variable capillary devices; And (7) transferring the table in the first direction without applying a voltage to the first and second variable capillary devices, and moving the table in the second direction. Measuring the error displacement based on the errors of the straightness and parallelism of the table and the first and second guide rails; and (8) the error displacement while the table is moved in the first direction. Can offset As described above, the first and second gains obtained from the step (6) are used for the first
Applying a correction voltage that changes in response to the changing error displacement to the second variable capillary device.
【請求項7】 段階(5)において、前記テーブルの前
記第2方向への変位は前記テーブルの前記第1面の前記
第1側と前記第2方向に並んだ第1位置、前記テーブル
の前記第1面の前記第2側と前記第2方向に並んだ第2
位置,及び前記第1及び第2位置の中央に位置した第3
位置でそれぞれ測定され、前記第1及び第2可変毛細管
装置内に設置された第1及び第2圧電素子に前記漸増す
る電圧を印加して、前記第1及び第2可変毛細管装置内
に形成され前記第1及び第2可変毛細管装置出口に排出
される前記流体の量を調節するための第1及び第2毛細
管の間隔を調節することにより前記第1及び第2油静圧
軸受けの各ポケット圧力を変化させ前記テーブルの前記
第2方向への位置を変化させる,ことを特徴とする請求
項6に記載の可変毛細管装置を利用した運動誤差補正方
法。
7. In the step (5), the displacement of the table in the second direction is a first position aligned with the first side of the first surface of the table in the second direction; A second side aligned with the second side of the first surface in the second direction;
And a third position located at the center of the first and second positions.
The voltage is measured at a position, and the voltage is gradually increased to first and second piezoelectric elements installed in the first and second variable capillary devices, and is formed in the first and second variable capillary devices. Each pocket pressure of the first and second hydrostatic bearings is adjusted by adjusting the distance between the first and second capillaries for adjusting the amount of the fluid discharged to the outlets of the first and second variable capillary devices. 7. The method according to claim 6, wherein the position of the table in the second direction is changed by changing the position of the table.
【請求項8】 段階(6)において、前記第1及び第2
利得は前記第1及び第2可変毛細管装置に対して前記電
圧と変位との関係をほぼ線形化させることにより求め
る,ことを特徴とする請求項6に記載の可変毛細管装置
を利用した運動誤差補正方法。
8. In the step (6), the first and the second
7. The motion error correction using the variable capillary device according to claim 6, wherein the gain is obtained by substantially linearizing the relationship between the voltage and the displacement for the first and second variable capillary devices. Method.
【請求項9】 段階(7)において、前記誤差変位は反
復性を有することにより、前記テーブルの前記第1方向
への移送時、前記第1及び第2可変毛細管装置に印加さ
れる電圧が特定され、前記第1及び第2可変毛細管装置
はそれぞれ前記誤差変位を相殺させることができる最大
変位量を有する第1及び第2圧電素子を具備する,こと
を特徴とする請求項6に記載の可変毛細管装置を利用し
た運動誤差補正方法。
9. In step (7), the voltage applied to the first and second variable capillary devices when the table is moved in the first direction is specified by the repetition of the error displacement. 7. The variable according to claim 6, wherein the first and second variable capillary devices each include first and second piezoelectric elements having a maximum displacement amount capable of canceling the error displacement. A motion error correction method using a capillary device.
【請求項10】 段階(8)において、前記誤差変位は
前記第1方向への前記テーブル及び前記第1及び第2ガ
イドレールの進直度エラー及び、前記第1及び第2方向
と直交する垂直した方向に対する回転エラーを含み、前
記進直度エラー及び回転エラーは前記求められた前記第
1及び第2可変毛細管装置の前記第1及び第2利得によ
り前記第1及び第2可変毛細管装置に印加する電圧を異
なるようにすることで同時に補正されることを特徴とす
る請求項6に記載の可変毛細管装置を利用した運動誤差
補正方法。
10. In step (8), the error displacement is a linearity error of the table and the first and second guide rails in the first direction, and a vertical error perpendicular to the first and second directions. The linearity error and the rotation error are applied to the first and second variable capillary devices according to the determined first and second gains of the first and second variable capillary devices. 7. The method according to claim 6, wherein the correction is performed simultaneously by changing the applied voltages.
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